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Wirtschaftlichkeit der Nutzung von Biogas in Blockheizkraftwerken (BHKW)
Dipl.-Ing. Stephan Waerdt
Vortrag im Rahmen der Veranstaltung“Success Stories” – Klimaschutz in der Spur
18. – 19. Nov. 2002netinforum 2002, TÜV München
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Inhalt
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Einleitung und Vorstellung
Regenerative Energien in Europa
Techniken zur Biogasnutzung
Wirtschaftlichkeitsfaktoren
Zusammenfassung / Ausblick
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Unternehmensbereiche
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Anlagenbau Blockheiz- kraftwerke
Verdichter- und Absaugstationen
Hochtemperatur- fackelanlagen
Sondergasver- wertungsanlagen
Gasreinigungs- anlagen
Service 24 h Service
Betriebs- führung
Voll- und Teilwartung
Contracting
Mietanlagen
Contracting- anlagen
Finanzierungs- konzepte
Engineering
Genehmigungs- planung
Anlagen- planung
Ausführungs- planung
Entwicklung von Speziallösungen
Unternehmensbereiche
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Motorische Gasnutzung
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Deponiegas
Holzgas
Biogas
Klärgas
Erdgas
Kokereigas
Grubengas
Kälte
Wärme
Strom
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Beitrag regenerativer Energienzur Stromerzeugung
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26,50%
10,41%62,26%
0,67%
0,16%Photovoltaik
Wind
Biogas
Wasserkraft
BiogeneFestbrennstoffe
DeutschlandStand: 2000
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Ausbau regenerativer Stromerzeugung in der EU
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Deutschland
Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) vom 29.03.2000
Ziel: Verdopplung bis 2010 auf 12,5 % des Strommarktes
EU
Richtlinie Förderung von Strom aus erneuerbaren Energien im Elektrizitätsbinnenmarkt
Ziel: Verdopplung bis 2010 auf 22 % des EU-Strommarktes
Zukunft: Emissionshandel?
Ökostromhandel?
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Nutzbares Ausbaupotential regenerativer Energien und Kosten der CO2-Einsparung
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Geothermie
Photovoltaik
Windkraft
Biomasse
Wasserkraft
Klärgas
Grubengas
Deponiegas
nutzbares Ausbaupotential gegenüber 1999
Ko
ste
n d
er
CO
2-E
ins
pa
run
g
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Schematische Darstellung einer Biogasanlage
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Trafostation
Fermenter / Gasspeicher
Verdichterstation, Gasaufbereitungund Notfackel
Biogas-BHKW
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Biogas-BHKW mit integrierter Verdichterstation und Notfackelanlage
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CH4 kW
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Pro2 Micro-Gasturbinen
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Leistungen Wirkungsgrade
elektr. therm. primär elektr. therm. ges.
Modul Container Gasart kW kW kW % % %
NTM 100 NTC 100Erdgas/Gruben-
gas100 152 333 30 46 76
LTM 100 LTC 100Bio- /Klärgas Deponiegas
95 141 316 30 45 75 2,9 x 0,9 x 1,9 6 x 2,5 x 2,6
Typ
Modul (M)
L x B x H (m)
2,9 x 0,9 x 1,9
Abmessungen
Container (C)
L x B x H (m)
6 x 2,5 x 2,6
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Anlagenkonzept zur Futtermitteltrocknung
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ErdgasBiogas
ErdgasBiogas
Verbrennungsgas
Micro-Gasturbine
Gasmotorenaggregat
elektrische Energie
elektrische Energie
Luft
Futter-mittel-
trocknung
Futter-mittel-
trocknung
Verbr
ennu
ngsg
as/
Luft-
Wär
met
ausc
her
Abgas
Trocknungs-luft
Trocknungs-luft und
Wasserdampf
Trocknungs-luft und
Wasserdampf
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Anlagenkonzept zur CO2-Gewächshausbegasung
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elektrische Energie thermische Energie
CO 2 - Düngung
Kraft-Wärme-Kopplung im Gartenbau
- elektrische Energie - Assimilationsbeleuchtung
- thermische Energie - Heizung - Kühlung über therm. betriebene Kälteerzeugung
- aufbereitetes Abgas - CO 2 -Düngung
Micro-Gasturbine
Biogas,
Energieversorgungs- Unternehmen
elektrische Energie
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Schema landwirtschaftliche BiogasanlageLoick, Dorsten (D)
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Biogasausbeute
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0 100 200 300 400 500 600 700
Rindergülle
Schweinegülle
Kartoffelschälabfall
Wiesengras, frisch
Gehaltsfutterrübe
Kartoffeln
komm. Bioabfall
Speiseabfälle
Grassilage
Maissilage
CCM
Flotatfett
Altbrot
Weizenkorn
Normliter Biogas pro kg Frischmasse
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Container-BHKW mit integrierter Gasaufbereitung und Notfackel
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Kommunale Biogasanlage / MBA
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Wärme
Anlieferung Bioabfall
Reststoffe
Wasseraufbereitung
Strom-einspeisungins öffentlicheNetz
Reststoffe
gereinigtesWasser
Deponie
Landwirtschaft
Verwertungoder
Entsorgung
CH4 CO2
Biogasaufbereitungund -sammlung
Vorfluter
Erdgas(Stütz-
brennstoff)
pro 2 Anlagentechn ik
thermische Schlamm-trocknung
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Schema kommunale Biogasanlage Varennes (F)
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Einspeisungins EVU Netz
CH4 kW
CH4 kW
CH4 kW
Motorenanlage 941 kWel.
BiogasspeicherCH4
Verdichter
Fackel
Motorenanlage 941 kWel.
Motorenanlage 941 kWel.
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Kommunale Biogasanlage Varennes (F)
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Biogas-Contractingkonzept
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Contractor(plant operator)
Energie-versorger- Stromlieferung- Wärmelieferung
- engineering- financing- plant construction- plant operation
Kunde
UserEntgelte
Strom, Wärme, Gas
payments
power, heat, gas
- Engineering- Finanzierung- Anlagenbau- Anlagenbetrieb
Electicity-company- power supply- heat supply
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Verladung eines BHKW-Containeraggregats
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Wirtschaftlichkeitsfaktoren Biogasnutzung
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Faktoren Auswirkung Beeinflussbar Chancen / Risiken
Investitionskosten O + O
Stromerlös ++ O O
Wärmeerlös + + ++
Annahmeerlöse Cosubstrate ++ O ++ -
Input + + O
Anlagenverfügbarkeit ++ + + -
Betriebs- u. Wartungskosten + O + -
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Zusammenfassung und Ausblick
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> Biogasnutzung „boomt“ in Deutschland
> Basis: garantierte Stromeinspeisetarife (EEG)
> Wirtschaftlichkeit durch Zusatzfunktionen
- Anbau NaWaRo auf Stilllegungsflächen
- Entsorgungserlöse
> Markt Biogasnutzung wächst europaweit
Zukünftige Entwicklungen Emissionshandel / Ökostromhandel ?